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膜分离技术以其能耗低、分离效率高、环保、可长期重复使用等优点,在各种废水处理中显示出了良好的应用前景,被认为是进行污水分离最有力、最优前景的研究方向之一。然而膜污染问题会增加能耗,缩短膜的生命周期,长期以来限制着膜过滤的工程应用。通过对传统膜进行改性,可以很好的提升膜的亲水性,从而降低膜污染的程度,提高传统有机膜的通量和防污性能。膜改性技术对膜分离在工程领域的推广应用有着深远的意义。多酚是对通过苯环结合多个羟基物质的总称,它存在于众多的自然系统中。由于含有邻苯二酚或邻苯三酚基团而具有极好的生物粘着和内聚特性,同时具有羟基的亲水性,多酚类物质已经应用在不同材料的表面涂层技术和制备复合纳米颗粒。喷墨打印技术近年来发展为一种新型表面涂覆手段,广泛应用于电气设备、传感器、太阳能电池和薄膜复合膜等。它的主要优势在于适用的墨水材料范围广泛、无需与承印材料发生接触、修改设计方便凸显个性化、消耗油墨少节约成本环境友好等。本研究提出利用喷墨打印技术,通过引入多酚类物质（如多巴胺（Dopamine,DA）、邻苯二酚（Catechol,CA）、单宁酸（Tannins acid,TA））,对以聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride,PVDF）和聚丙烯（Polypropylene,PP）为代表的传统有机膜进行表面改性,以提高它们的通量和防污性能,为膜分离技术在工程应用中发生的膜污染提供可行的解决方案。主要研究内容如下:（1）通过喷墨打印技术,利用高碘酸钠（Sodium periodate,SP）的氧化诱导作用,使多巴胺在PP膜表面聚合形成聚多巴胺涂层。通过测量膜表面的水接触角,比较膜改性前后亲水性的变化;通过扫描电镜（Scanning electron microscopy,SEM）,观察膜表面形貌变化;利用X射线光电子能谱分析（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）,测量膜的元素组成;通过傅立叶变换红外光谱——衰减全反射红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy Attenuated Total Reflection Spectroscopy,ATR-FTIR）讨论膜表面的化学官能团的定性变化;通过过滤实验、稳定性实验测试了改性膜的水通量和防污性能。结果显示,打印SP层可以使DA的聚合速率得到显著提高。随着SP层数的增加,PP膜的水接触角从120.7°下降至67.3°,亲水性得到明显改善。在2h内改性膜的水接触角迅速下降,并达到稳定。研究表明,通过喷墨打印制备的聚多巴胺涂层可以大幅度提高PP膜的亲水性,并通过调整DA/SP比例和反应时间,可实现对涂层亲水性的调控。在优化条件下,改性膜的水通量从717.9 L·m-2·h-1提高到1323.5L·m-2·h-1,对酵母悬浮液的通量恢复率为85.6%。此外,打印制备的改性涂层在pH值范围较宽（pH 2.0-9.0）的水溶液中具有良好的长期稳定性。与O2氧化的PDA改性方法相比,本研究的方法通过SP提高了聚多巴胺的氧化程度,反应速率更快,获得的改性膜的效果更好。（2）通过喷墨打印技术,采用SP诱导聚合多酚（CA和TA）的方法,直接制备亲水PVDF改性膜。XPS表明多酚类物质成功在膜表面负载;改性膜的水接触角体现了多酚类物质的亲水改性作用;改性膜的SEM图像显示膜的孔径发生变化,进一步证实有改性物质存在于膜表面。结果显示,在本研究的实验条件下,CA和TA具有同DA相似的性质,可以提高PVDF膜的亲水性。研究表明,可以通过调节多酚/SP的比例和反应时间,来实现改性效果的控制。多酚改性膜的亲水性得到改善（PVDF原膜的水接触角为83.3°,CA改性膜降至72.0°,TA改性膜降至64.0°）,膜的纯水通量有显著提高（CA改性膜的纯水通量是原膜的2.3倍,TA改性膜的水通量是原膜的3.9倍）,油水分离效果均优于原始PVDF膜,改性膜对多种油水乳化液的通量均有明显提高。同时,改性后的膜在酸性条件下（pH 2.0-7.0）具有良好的稳定性。（3）通过喷墨打印技术,通过调节pH,将Fe（Ⅲ）和溶解态的聚多巴胺（Dissolved polydopamine,d-PDA）络合沉积在PVDF膜表面。本研究提出的改性方案利用喷墨打印技术的特点,能极大限度的提高PDA的利用率,为节约改性成本提供一条新的思路。XPS检测到N、O、Fe元素的信号,表明PDA涂层固定成功;ATR-FTIR检测到PDA特征峰的出现,表明在膜表面存在PDA,进而证明PDA的络合沉积是成功的;改性膜的SEM图像显示膜的孔径发生变化,进一步证实有改性物质存在于膜表面。研究表明,喷墨打印技术可以利用溶解态的聚多巴胺进行PVDF膜的亲水改性,进一步提高了多巴胺的利用率。通过调整打印次数和反应时间,可实现对改性效果的控制。改性膜的水接触角为66.6°,亲水性得到显著提高,纯水通量为635.2 L·m-2·h-1·bar-1,比原膜提高了286%。改性涂层在弱酸性环境中稳定性良好。